现代汽车发动机制造工艺的发展动向

1 缸体与缸盖柔性生产线的发展动向

1.1柔性生产线的发展动向

随着汽车技术的发展，1968年英国推出了世界上的条柔性生产制造系统，这种生产技术在随后的时间里不断创新，其具体的发展过程可以分为以下几个阶段。具体来说，阶段是70年代研发的多种小批量的FMS，这种生产技术由于成本率低，并没有被广泛的应用在实际生产中，而是仅用在试验和研发过程中；第二阶段是80年代开发的柔性自动生产线FTL，这种制造系统由传统的生产加工中心，再结合数控组合机为主的设备构成，这种制造系统已经可以初步应用在汽车的工业生产中，但是还无法*汽车工业生产的全部需要；第三阶段是90年代初期的生产系统。在这个时期由于科学技术的的高速发展，数控技术的生产线发展已经相当成熟，所生产的产品不但质量好价格低，而且生产效率也大大提高。另外，由于加工中心的发展到后期逐渐出现三坐标生产型高速加工中心，而应用这种加工中心作为主体所构成的新型柔性生产自动线，也就是敏捷柔性自动线，它从根本上提高了生产效率，而且这种生产线既可以重复使用又可以互相组合使用，还能够进行扩展，因此这种生产能够满足市场发展的需要，正因为敏捷柔性生产线能够适应未来的市场需求和变化，所以它就是未来这方面加工制造的发展方向。

1.2缸体与缸盖的AFTL结构方案

AFTL核心的技术是CNC高速加工中心，早它是由美国的两家机床公司通过多年合作研发出来的一种新型的高速加工中心，这种技术的出现对于柔性制造技术来说是一项革命性的突破，同时他开创了柔性制造技术的新天地，而在以后的岁月里是德国、美国、意大利、日本、法国到公司相继开发出单子CNC高速加工中心，而其中单轴CNC高速加工中心的主要特点有：

、主轴转速15000-20000-24000r/min；

第二、给进速度60-76m/min；

第三、加速度1-1.5g。

由于缸盖AFTL是一个由多个工序组成的加工系统，它的加工过程还保留着传统的加工工艺，而且每道加工工序都配备多平台平行的CNC高速加工中心，因此可以大量满足工业生产需求，另外由于这种加工系统的产品不仅柔性较好，而且投资效益好，对于投资人十分有利，并且设备的开动率也高，这主要是因为此系统的每道工序都是有取得设备共同完成，所以当其中的一台机床出现问题时，也不会对其他的生产线造成影响。

2 凸轮磨削工艺的发展动向

2.1凸轮磨削工艺的发展动向

凸轮磨削工艺在很长的一段时间里在机械仿形领域占有重要地位，直到80年代中期，才被高速加工中心CNC无抗魔的屠龙磨削工艺技术所代替。出现这种局面的原因主要是CNC屠龙磨削的柔性和加工成型后。产品表面的精度大大提高，远远优于过去的机械仿形通过磨削工艺，因此我们说CNC凸轮磨削工艺就是凸轮磨削工艺的发展方向。

2.2凸轮轴的主轴颈系统以及凸轮的集成磨削工艺

在传统的加工工艺中，凸轮轴的主轴颈系统以及凸轮的磨削需要采用三道工序来逐步完成。也就是说，首先需要磨削产品的前端小轴颈和端面，然后再对全部的主轴颈进行磨削工作，后在对全部凸轮进行磨削。随着人们研究和应用越来越深入，在90年代中期有人开发了只需要一道工序和一台磨床就可以做好主轴颈系统和凸轮的所有磨削工作，也就是采用CBN砂轮在高速旋转的状态下磨削的新型工艺。这种工艺对凸轮轴的传统制造工艺产生了极大的冲击和影响，并且随着技术的不断革新，后来出现了通过磨削代替铣床进行凸轮轴制造的工艺革新，充分运用这种新型的工艺就可以有效完成曲轴主轴颈系统和连杆轴颈的全部磨削工序，从而大大提高了生产效率。

3 两岸分离面采用涨断工艺正在取代传统的切削加工工艺

3.1连杆分离而涨断工艺的特点

连杆分离面的涨断工艺就是将连杆的盖子与连杆本体上断裂开，然后再将二者分开的工艺，与传统的加工工艺如铣、锯、拉、压等不同，这种技术是在连杆大头孔的断裂线位置处提前进行设计，加工出二条应力集中的槽子，然后再让一个楔子的压头进入连杆的大头孔，由于连杆的大头孔和压头之间有一对半圆套筒。这样的设置就可以将压头与连杆大头孔之间建立力的传导作用，压头在移动时就会把力传到大头孔上，产生径向力，这个径向力不但会是槽子上产生裂缝，而且由于径向力的持续作用会使裂缝变大，通过这种方式就能把连杆盖从连杆本体上分离出来。此外，在所有的工艺当中，连杆涨断工艺是实用的，这是因为采用这种工艺不会给连杆的分离面造成损伤，如塑性变形、断裂等。只有这样才能显示出连杆与连杆盖的装配优势。

3.2连杆涨断工艺的优点.

3.2.1简化了连杆计连杆盖的设计要求

在进行简化连杆以及连杆盖的设计时，必须按照实际的使用要求进行，具体来说，一方面，为了使连杆设计的更加科学，就必须尽可能的使连杆和连杆盖的分离面保持很好的啮合度，正因如此，在进行连杆分离时的加工工艺是涨断工艺，这大大的促进了连杆与连杆分离面二者相互结合的质量，因而他们的分离面就不需要再次进行相关的机械加工，也就是将分离面的拉小加工和磨削加工的工序省略掉了。另一方面，因为连杆和连杆盖的分离面是好的啮合状态，当连杆和连杆盖装配在一起时，我们*不需要再增加额外的定位工作。比如螺栓孔的定位，在此种情况下，通常只需要两只螺栓位就可以拉紧，这样就能省掉一些加工工序，如针对螺栓孔的加工。

3.2.2改善了连杆总成的大头孔变形

*，作为汽车发动机的重要传动机构，连杆的的加工技术对于汽车发动机性能有重要影响，就栏杆与连杆盖的分离技术来说，为了能保证他们二者之间的分离面足够的光滑，连杆和连杆盖分离后必须采用专业的磨削加工设备磨削加工一次，此外，螺栓和连杆与连杆盖的分离面和两个螺栓孔二者无论是垂直度，还是孔的中心距都有要求。而在实际的生产加工过程中，分离面总会出现或者大或者小的误差，微小的误差也会给连杆与连杆盖的装配完毕后带来残余的应力并且留在了连杆中，此时残余应力要释放出来，就会产生连杆大头孔变形现象，当连杆盖与连杆再次装到发动机的曲轴上时，严重的变形就要发生装不上去的质量问题。连杆大头采用涨断工艺时后，它们分离而是*的啮合。

4 结语

总而言之，纵观汽车制造业的历史发展已有百余年，随着汽车发动机制造技术和水平的不断提升，发动机的加工工艺也在不断的推陈出新，无论是发动机的五大加工工艺，还是缸体与缸盖正在发展捷柔性生产线取代传统柔性生产线的发展路径，都在朝着精益求精加工方向发展，而也是连杆制造工艺的一次革命，是连杆制造工艺的发展方向。现在国外连杆分离面的涨断工艺正在迅速且大量地进人连杆生产领域。